Пример использования программно-вычислительного комплекса для исследования СЦТ

Программно-вычислительный комплекс, описанный в разд. 2.2, позволяет проводить исследование СЦТ с различными типами основного ИТ, в том числе определить оптимальные структуру СЦТ и состав оборудования основных и пиковых ИТ, исследовать влияние неоднозначности исходных данных, таких, как технико-экономические показатели ИТ и ТС, вид и замыкающие затраты на органическое топливо и т.д. [37, 38].

В качестве иллюстрации возможностей ПВК ниже представлены некоторые результаты исследований по определению сравнительной экономической эффективности ИТ различных типов. Расчеты выполнялись при следующих условиях и допущениях:

в качестве конкурирующих приняты четыре типа основных ИТ: РК, ACT, АТЭЦ и ОТЭЦ; при этом количество основных ИТ принято равным 1 для вариантов СЦТ с ACT, АТЭЦ и ОТЭЦ и от 3 до 10 — для СЦТ с РК в зависимости от тепловой нагрузки города;

в СЦТ с ACT, АТЭЦ и ОТЭЦ устанавливаются пиковые ИТ;

ACT, АТЭЦ, ОТЭЦ и РК на угле располагаются за чертой города, РК на газе - в черте города, пиковые ИТ находятся в центрах тепловых нагрузок районов города, в качестве топлива для них принят газ;

конфигурация тепловой сети от ACT, АТЭЦ и ОТЭЦ до пиковых ИТ, а также от РК на угле до центров тепловых нагрузок задана;

расстояние от ACT до перспективной границы города равно 7 и 15 км, от АТЭЦ — 25 и 60 км;

на ACT устанавливаются реакторы единичной мощностью 500 МВт (т); на АТЭЦ - реакторы ВВЭР-1000 и турбины ТК-450/500-60; на ОТЭЦ - турбины четырех типов: Т-100/110-130, Т-175/210-130, Т-180/210-130, Т-250/300-240; в пиковых и районных котельных - водогрейные котлы единичной мощностью 58,116,209 МВт(т);

технико-экономические показатели ИТ и тепловых сетей приняты по укрупненным нормативам в ценах 1984 г.;

рассматриваемый район — Центр европейской части СССР; принятый диапазон расчетных тепловых нагрузок - 1400—3700 МВт(т); доля нагрузки горячего водоснабжения — 0,2;

замыкающие затраты на газ — 57 руб/т у.т. и на уголь — 48 руб./т у.т.

В результате проведенных расчетов были определены зоны расчетных тепловых нагрузок СЦТ, где экономически целесообразно применение того или иного типа основного ИТ. На рис. 4.4 представлены зависимости приведенных затрат в СЦТ от расчетной тепловой нагрузки СЦТ. Приведенные затраты в СЦТ с РК на угле, ОТЭЦ, АТЭЦ и ACT даются в процентах по отношению к приведенным затратам в СЦТ с РК на газе. Наличие точек изломов на графиках обусловлено дискретностью типоразмеров оборудования, устанавливаемого на основных и пиковых ИТ. Расчеты показывают, что при принятых исходных данных наиболее экономичным вариантом является вариант структуры СЦТ с ТЭЦ на органическом топливе, наименее экономичным — структуры СЦТ с РК на угле. Варианты СЦТ с атомными ИТ занимают промежуточное положение. Следует отметить, что с ростом расчетных тепловых нагрузок сравнительная экономическая эффективность СЦТ с атомными ИТ повышается. В данном сопоставлении рассматривался базисный режим работы ТЭЦ на органическом топливе. При переводе ОТЭЦ в полупиковый режим их преимущества существенно уменьшатся.

На рис. 4.4 проиллюстрировано также влияние расстояния от атомных ИТ до границы города на их экономическую эффективность. Так, увеличение расстояния от АТЭЦ с 25 до 60 км и от ACT с 7 до 15 км приводит к росту приведенных затрат в варианте СЦТ с АТЭЦ на 8-11%, что существенно снижает его сравнительную экономичность, и СЦТ с ACT на 2-3%.

Проведен анализ вариантов СЦТ с точки зрения расхода органического топлива. С учетом складывающегося на перспективу дефицита органического топлива, особенно качественного, анализ его расхода по вариантам СЦТ представляет особый интерес и может использоваться в качестве дополнительного критерия при выборе окончательного решения (рис. 4.5).

Как видно из рис. 4.5, наибольшую экономию органического топлива обеспечивают варианты СЦТ с атомными ИТ. В зависимости от величины расчетной тепловой нагрузки СЦТ она составляет для СЦТ с ACT от 660 до 1300 тыс.т у.т./год, для СЦТ с АТЭЦ от 610 до 1550 тыс.т у.т./год. При этом увеличение расчетной тепловой нагрузки СЦТ приводит к росту абсолютной экономии органического топлива атомными ИТ. Следует отметить также, что расход органического топлива на производство теплоты в СЦТ с атомными ИТ в 3—10 раз меньше, чем в СЦТ с ТЭЦ на органическом топливе.

Исследование систем теплоснабжения/Л.C. Попырин, К.С. Светлов, Г.М. Беляева и др. М.: Наука, 1989.